纳米粒子在生物医学和大气环境领域的广泛研究使得其生物安全性越来越受到重视。目前已经有许多研究关注纳米粒子与细胞的相互作用及细胞毒性问题。本综述从细胞力学-化学偶联的角度总结了近五年来有关纳米粒子与细胞相互作用的研究进展。首先介绍了与细胞力学-化学偶联性质相关的分子基础以及目前检测细胞机械性质的纳米技术，然后重点讨论了纳米粒子对细胞粘附、骨架、刚度和迁移性质的影响。在此基础上，进一步指出了纳米生物力学-化学偶联的挑战与展望。

铁碳化物,特别是χ-Fe₅C₂，因在多个不同领域的应用长期以来受到研究者的密切关注。事实上，χ-Fe₅C₂已经被认定为铁基费托合成催化剂的活性相。除了作为催化剂外，χ-Fe₅C₂在电化学、磁成像和治疗等方面也有应用价值。自发现以来，人们对χ-Fe₅C₂的结构、稳定性、催化性能等物理化学性质开展了研究。χ-Fe₅C₂的C2/c结构在上世纪60年代初次得到解析，但是受限于样品中常常混合其他氧化铁和碳化铁，在结构方面还存在争议。研究者仍致力于结合先进表征技术和理论方法，利用高纯度的样品来建立更加准确的模型。作为一种亚稳态结构，传统合成方法很难制备高纯度的χ-Fe₅C₂。经过对合成方法的不断探索，物相单一和尺寸形貌可控的合成已经实现。多种铁和碳的前驱体可以用来合成χ-Fe₅C₂，而固-固、固-气和固-液相的碳化过程均能够用来制备不同粒度和形貌的χ-Fe₅C₂。合成方法方面的成果来了对χ-Fe₅C₂物相形成机理的新认识。利用原位表征方法，研究者已经揭示了气固相和液固相制备过程中物相形成的一些细节。无定形的Fe-C复合物的形成与晶化有可能是关键步骤。在新的制备方法基础上，出现了多种调控χ-Fe₅C₂催化活性的新手段。低钴含量的有钴纳米粒子和χ-Fe₅C₂组成的复合体具有非常高的低温费托合成活性。通过第二组分的修饰后可以使χ-Fe₅C₂突破传统的费托合成反应的局限，成为制备低碳烯烃、长链α烯烃、芳烃和含氧化物的新型催化剂。在这篇综述中，我们将回顾自上世纪中期以来对χ-Fe₅C₂物相的研究成果，聚焦于对结构解析，制备方法，生成机制以及在催化性能调控等方面的进展。我们总结了一系列用于制备χ-Fe₅C₂的方法以及控制催化性质的路径。合成方法的突破是更好认识χ-Fe₅C₂物理化学的关键。

碳纳米管独特的几何和电子结构使其具有丰富优异的性质，因此在过去的二十余年备受研究者的关注。然而，碳纳米管结构的多样性成为其从实验室走到产业化的最大阻碍，结构决定性质，制备决定未来，完善的结构控制制备技术将成为碳纳米管基础研究和产业化应用中至关重要的一环。本文首先对碳纳米管的结构进行描述，然后综述了碳纳米管的结构可控制备方法和溶液纯化分离技术，提出未来理想的碳纳米管制备之路是将碳纳米管精细结构控制方法与宏量制备技术相结合，在降低碳纳米管生产成本的同时，提高其纯度，并建立碳纳米管产品的标准。最后，展望了碳纳米管的杀手锏级应用和该领域的机遇和挑战。

Ⅲ族氮化物因具有禁带宽度大、击穿电压高、电子饱和漂移速度大、稳定性高等优异特性而广泛应用在发光二极管(LED)、激光器以及高频器件中。目前Ⅲ族氮化物薄膜通常是异质外延生长在蓝宝石衬底表面，但是由于蓝宝石与Ⅲ族氮化物之间存在较大的晶格失配与热失配，使得外延生长的Ⅲ族氮化物内部存在较大的应力与较高的位错密度，严重影响了器件性能；与此同时，蓝宝石衬底热导率差，限制了其在大功率器件方面的应用。近年来研究发现，石墨烯作为外延生长缓冲层，能够有效解决蓝宝石衬底与外延Ⅲ族氮化物薄膜之间由于晶格失配和热失配导致的高应力与高位错密度等问题，进而获得了高品质薄膜，并提升了器件的性能。本文综述了石墨烯/蓝宝石衬底上Ⅲ族氮化物生长与LED器件构筑的研究现状，着重介绍了本课题组提出的一种新型外延衬底—石墨烯/蓝宝石衬底的特点，阐明了Ⅲ族氮化物在该新型衬底上的生长机理，总结了其对Ⅲ族氮化物质量提升的作用，并对其发展前景进行了展望。

染色质高级结构在基因调控中起到不可忽视的作用，染色质结构的形成与调控机制受到广泛关注。“相分离”理论近年来受到较多关注，异染色质与转录因子在其中的作用引人瞩目。但是，目前的相分离模型更关注结合因子与表观遗传性质，对DNA序列自身的作用理解尚较不充分。许多物种基因组的序列分布均具有多尺度的不均一性，仅基于CpG岛(CpG island，CGI)密度差异这一序列性质，就可以划分出基因、表观遗传、结构和转录性质都截然不同的高CGI密度“森林”和低CGI密度“草原”两种序列区域，体现了基因组自身的马赛克性。本文聚焦染色质结构的序列依赖性，讨论了染色质结构模型的研究进展，关注在序列几乎相同的不同细胞类型中的序列-结构关系及其功能调控，对发育、分化、衰老、疾病等多种过程的染色质结构变化进行了系统分析。针对基于序列的染色质相分离模型，对其物理驱动力进行了讨论，并在该模型的框架下基于相分离的物理特性，对温度、序列不均一性等物理因素对染色质结构可能造成的影响进行了探讨。

自然界中的材料，比如无机材料，有机材料，生物材料等等，均有其独特的物理和化学性质。而材料的性能又与材料的结构息息相关，只有充分了解了材料的结构，才能更加深入的研究材料性质。因此，材料结构的确定在化学、物理、生物等学科中的显得尤为重要。X射线晶体学作为传统的结构解析技术仍然是目前最重要的结构解析手段，但是对于复杂结构，X射线衍射晶体学解析结构也存在一些不足，往往需要其他技术手段相补充才能完成复杂结构的结构解析。电子晶体学虽然起步比X射线晶体学晚，但是，经过近几十年的发展，已经是结构解析领域一个非常重要的手段。本文将主要介绍X射线晶体学结合电子晶体学在复杂无机晶体结构解析中的应用。

电催化水裂解是一种可持续用于生产可再生氢能源的技术。然而，开发高效稳定、低成本的析氢电催化剂仍是一项具有挑战性的任务。多金属氧酸盐(多酸)是一种离散的金属氧簇合物，通常由氧配体和高价的钒(Ⅴ)、钼(Ⅵ)、钨(Ⅵ)金属构成。由于多酸含有丰富的氧化还原活性金属中心，因此，近几年来，多酸在水裂解应用研究方面备受关注。本综述将聚焦于多酸在电催化水裂解析氢的应用研究进展。本文还突出强调了电催化析氢目前面临的主要问题，以及对多酸基催化剂及作为催化剂前体在电催化析氢方面的应用及发展前景做了展望。

作为与传统纯无机钙钛矿材料互补的体系，有机-无机或杂化钙钛矿材料结合了有机和无机成分各自的特性，在相变、临界现象和相关功能性质的研究中展现了众多新的可能性和机会。其中，金属甲酸铵钙钛矿表现优越，且其功能和性质十分依赖于金属离子和铵的特性。本工作借助固体化学中的固溶体策略，研究各向异性磁稀释杂化钙钛矿[CH₃NH₃][Co_xZn_1-x(HCOO)₃]系列的制备、结构和磁性。该系列的全程固溶体(x = 0–1或摩尔百分比Co% = 0–100%)都可以用溶液化学方法制备获得，并由单晶和粉末X射线衍射确定了固溶体全程同构。它们都属于正交晶系，空间群Pnma，晶胞参数范围为a = 8.3015(2)–8.3207(3) Å，b = 11.6574(4)–11.6811(5) Å，c = 8.1315(3)–8.1427(4) Å，V = 787.89(5)–790.98(7) ų (1 Å = 0.1 nm)。钙钛矿结构由金属-甲酸的简单立方阴离子骨架和骨架孔穴中的CH₃NH₃⁺阳离子构成，CH₃NH₃⁺阳离子和骨架之间形成N―H···O氢键。在这个系列中，固溶体晶体结构的点阵和结构参数几乎没有变化。因此，该系列提供了一个很好的在结构和分子几何参数不变的条件下研究磁稀释效应的分子磁性体系。在逐步稀释的过程中，Co²⁺离子的磁各向异性和逐渐消失的较大自旋倾斜的贡献，抑制或减少了在低温和低场下的磁化强度，这与各向同性[CH₃NH₃][Mn_xZn_1-x(HCOO)₃]体系在磁稀释时磁化强度增大的行为相反。实验获得的逾渗阈值为(Co%)_P = 27(1)% (或x_P = 0.27(1))，低于按逾渗理论得到的简单立方格子上的逾渗阈值31%，这也是由于[CH₃NH₃][Co_xZn_1-x(HCOO)₃]体系磁各向异性的缘故。此外，观察到纯金属Co和Zn成员在约120 K左右发生少见的非公度相变。低温下的非公度性对于磁性质也产生一定的影响。

越来越多的研究表明：药物分子与靶标分子的结合动力学性质与其在体内的药效有很强的相关性。因此，以改善结合动力学性质为导向的分子设计为药物研发提供了新的思路。本工作的研究目标在于得出预测药物分子解离速率常数(k_off)的通用型定量结构-动力学关系(QSKR)模型。我们从文献中收集了406个配体分子的解离速率常数实验值，采用分子模拟方法构建了所有配体与靶蛋白复合物的三维结构模型。然后基于蛋白-配体原子对描述符，采用随机森林算法来构建预测配体分子解离速率常数的QSKR模型。通过探索不同条件(如距离区间，划分区间宽度和特征选择标准)下产生的描述符集合对模型预测精度的影响，确定当采用距离阈值为15 Å、划分区间宽度为3 Å、特征选择方差水平为2时得到的QSKR模型为最优，在两个独立测试集上获得良好的预测精度(相关系数为0.62)。本工作对预测药物分子解离速率常数这一关键科学问题进行了有益的探索，可为后续研究提供思路。

随着经济全球化的发展，频发的石油泄露事故以及工业生产时排放的含油污水已经严重威胁到水体生态环境和人体健康。传统上处理含油废水的方式主要包括离心法，撇沫法，浮选法和油吸附技术等等。然而较低的分离效率以及吸油材料后处理过程中所产生的二次污染等缺点限制了这些方法在实际中的应用。最近，基于过滤膜材料表面特殊浸润性的分离技术已被广泛用于含油废水中油污的富集和回收。其中，具有空气中超亲水/水下超疏油特性的分离膜的制备引起了人们广泛的研究兴趣。在油水分离过程中，这种分离膜可以选择性地允许水通过，同时将油污阻隔在膜的上方。然而，水中的微生物易于附着在此类亲水膜上，降低其分离性能，并最终导致膜的阻塞。在本工作中，我们利用晶种和二次水热生长技术，在不锈钢网基底上包覆了具有MFI拓扑结构的ZSM-5分子筛涂层，并进一步通过离子交换过程将分子筛孔道中70%的Na⁺离子取代为Ag⁺离子。所制备的分子筛膜(Ag@ZCMFs)在空气中表现出超双亲性(水和油的接触角均为0°)，而当被浸没在水中时，其浸润性转变为水下超疏油性(水下油接触角为151.27°± 4.34°)。基于这种特殊的浸润性，Ag@ZCMF可以实现对众多油水混合物的有效分离，其分离效率均超过99%。在Ag@ZCMF的合成过程中，可通过改变二次水热生长时间来调变膜中所预留的针孔的直径，从而调整分离膜的水通量和油侵入压。例如，二次水热生长时间为14 h的分子筛膜(Ag@ZCMF-14)中针孔的平均直径约为21 μm，在分离过程中，该膜的水通量和油穿透压分别达到54720 L·m^-2·h^-1和4357 Pa。抗腐蚀试验和摩擦试验证实Ag@ZCMF-14具有良好的化学稳定性和机械稳定性。经过10次分离-再生循环过程，Ag@ZCMF-14的分离能力没有明显的衰减，说明Ag@ZCMF-14具有较高的分离稳定性。此外，负载的Ag⁺使得该分子筛膜具有优异的抗生物污染性能，可以有效抑制操作环境中藻类和细菌的生长，由此避免油水分离过程中膜的阻塞。其中，Ag@ZCMF-14对大肠杆菌的抑菌率达到99.6%。这些结果表明具有抗生物污染的Ag@ZCMF在处理含油废水方面有着广阔的实际应用前景。

碱-乙二醇法制备的“非保护型”金属及合金纳米簇由表面吸附的溶剂分子和简单离子实现稳定化，它们被广泛用于制备高性能复相催化剂和研究复相催化剂中的尺寸、组成、载体表面基团以及修饰剂对催化性能的影响。关于此类非保护金属纳米簇的形成过程及机理的认识尚有待进一步深化。本文采用原位快速扫描X射线吸收精细结构谱(QXAFS)、原位紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、透射电子显微镜和动态光散射技术研究了碱-乙二醇法合成中非保护型金属胶体纳米簇的形成过程与机理。结果表明，在碱-乙二醇法合成非保护型Pt金属纳米簇的过程中，室温下即有部分Pt(Ⅳ)被还原至Pt(Ⅱ)。随着反应温度的升高，OH^-逐渐取代与Pt离子配位的Cl^-，在Pt―Pt键形成之前，反应体系的UV-Vis吸收光谱中可观察到明显的纳米粒子的散射信号，原位QXAFS分析表明Pt纳米簇是由Pt氧化物纳米粒子还原所形成的；在Ru金属纳米簇的形成过程中，OH^-首先取代了RuCl₃中的Cl^-，形成羟基配合物Ru(OH)₆^3-，后者进一步缩合形成氧化钌纳米粒子，最终Ru金属纳米簇由乙二醇还原氧化钌纳米粒子形成。由于先形成了氧化物纳米粒子，后续的还原反应被限制在氧化物纳米粒子内，使最终得到的非保护型金属纳米簇具有尺寸小、分布窄的特点。本工作所获得的知识对发展高性能能源转化催化剂、精细化学合成催化剂、传感器等功能体系具有重要意义。

由于MOF (金属有机骨架)膜与基底之间的作用力较薄弱，所以制备具有高的H₂渗透性和H₂/CO₂选择性的致密连续的大面积金属有机骨架膜仍具有巨大挑战。本文选取多孔Al₂O₃作为基底，在表面涂覆一层PIM-1 (一种固有微孔聚合物)，并对其进行羧基化处理，使得表面具有大量的羧基基团，随后利用羧基与金属之间的相互作用，原位生长得到了两种致密连续的聚合物支撑的MOF膜(PIM-1-COOH/ZIF-8和PIM-1-COOH/HKUST-1)。通过XRD的表征可以看出MOF膜是纯相的并且具有较高的结晶性；SEM的测试结果表明MOF膜是致密连续的并且MOF膜与基底之间紧密结合。气体分离测试结果表明，这两种MOF膜对H₂具有较高的渗透性以及H₂/CO₂选择性。在常温常压下，对于PIM-1-COOH/ZIF-8和PIM-1-COOH/HKUST-1膜，H₂/CO₂双组分气体的分离系数分别为7.32、9.69，并且它们H₂的渗透通量分别高于3.16 × 10^-6、1.14 × 10^-6 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1。在单组份测试中，这两种MOF膜的H₂/CO₂的理想分离系数分别为7.70、12.04；H₂的渗透通量分别高达3.73 × 10^-6、3.86 × 10^-6 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1，这就表明这两种MOF膜有望在H₂的纯化和分离方面广泛应用。

通过三聚氰胺、双腈胺、硫脲或尿素的高温热解制备了四种比表面不同的石墨型碳化氮材料(g-C₃N₄)，利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)和N₂吸附方法对所得材料进行结构与表面性质的表征，用CO₂程序升温脱附(CO₂-TPD)和酸碱滴定方法测试了其碱性。考察了这些材料对于不同溶剂中苯甲醛与丙二腈Knoevenagel缩合反应的催化活性。g-C₃N₄在弱极性溶剂甲苯中的催化活性很低，且活性大小与其比表面和表面碱性密切相关，而在极性溶剂乙醇中四种g-C₃N₄的催化活性则相差不大，且都远高于甲苯中的活性。上述结果无法用常规的碱性表征数据来解释。进一步的实验证明在极性溶剂中g-C₃N₄会发生溶胀，使得表面暴露更多的碱性位，因而催化活性大大提高。不同溶剂中的反应结果表明g-C₃N₄的溶胀效应随反应溶剂的极性增加而增强。重复利用实验表明g-C₃N₄在液相反应中具有良好的稳定性，其对于苯甲醛的转化率在重复利用三次后由74.2%下降至63.8%。

光催化还原二氧化碳是人工光合作用的重要组成部分，但由于还原二氧化碳的活化能过高导致其应用受到极大地限制。这里，我们报道Ni₂P材料耦合光敏剂能够实现高效的光催化二氧化碳还原。此外，为了进一步的提高二氧化碳还原性能，一种合成超薄片层结构Ni₂P纳米片的策略被采用，目的提高其对二氧化碳吸附能力和降低二氧化碳还原的活化能。一系列物理化学表征被实施，比如X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)等。这些实验结果证实了厚度为1.5 nm的超薄Ni₂P纳米片被成功地制备。荧光实验结果揭示了Ni₂P纳米片能够更高效地促进光生载流子的分离。此外，电化学实验证明了Ni₂P纳米片具有较高的活性比表面积和电荷导电性，因此可以为二氧化碳转化提供更多的活性中心，从而加快其界面反应动力学。光催化二氧化碳还原实验结果展现了Ni₂P纳米片光催化一氧化碳的生成速率为64.8 μmol·h^-1，且其活性是Ni₂P颗粒光催化二氧化碳还原活性的四倍，同时它展现出较高化学稳定性。这项工作为超薄Ni₂P纳米片在光催化二氧化碳中的应用提供了新的思路。

作为一种具有高迁移率、高空气稳定性和带隙可调的二维材料，纳米硒氧化铋(Bi₂O₂Se)半导体有望成为未来电子学集成器件和光电子集成器件沟道材料的候选半导体。高质量的Bi₂O₂Se纳米带有望用于高性能晶体管的构筑；然而，其一维结构的合成方法尚未开发。在我们的研究中，我们在云母衬底上通过Bi催化汽-液-固生长机制合成了一维Bi₂O₂Se纳米带。合成的Bi₂O₂Se单晶纳米带的宽度为100 nm到20 μm，长度可达亚毫米。再者，Bi₂O₂Se纳米带可以很容易地利用洁净转移方法被转移到SiO₂/Si衬底上，并进一步制备成高性能场效应器件。Bi₂O₂Se纳米带场效应器件表现出优异的电学性质：室温电子迁移率高达~220 cm²∙V⁻¹∙s⁻¹，开关比高达> 10⁶，10 μm沟道长度下电流密度高达~42 μA∙μm⁻¹。由此说明，Bi₂O₂Se纳米带有望成为候选材料用于未来高性能晶体管的构筑。

过去几十年里，科学技术的进步为人类社会带来了巨大便利。然而，化石燃料的过度开发和污染物的过量排放打破了先前碳循环的平衡，引起了严重的环境和能源危机。其中，CO₂过度排放是导致全球变暖的重要原因，因此降低大气中CO₂浓度迫在眉睫。在众多CO₂转化途径中，电催化CO₂还原，特别是在生成具有高附加值C₂₊产物方面，表现出较大潜力，近年来备受关注。当前，在电催化CO₂还原合成C₂₊产物的材料方面取得了很大进展，但是存在一些科学问题亟待解决，例如：低的选择性，低的电流效率，低的耐久性。此外，电催化CO₂还原合成C₂₊产物的基本反应机理也尚不清楚。对此，本文对电催化CO₂还原合成C₂₊产物过程中一些典型的材料调控策略以及工艺设计进行了简单而清晰的总结(例如：晶面调制，缺陷工程，尺寸效应，限域效应，电解槽设计，电解质pH)。在此基础上，最后讨论了未来电催化CO₂还原合成C₂₊产物的挑战和前景。

中红外非线性光学晶体可以实现中红外激光频率转换、拓展激光波长，在民用和军用领域中有至关重要的应用价值。其中，硅酸镓镧族晶体具有透过范围宽、激光损伤阈值高、晶体质量好等优势，引起了国内外同行的广泛关注。在这篇综述中，我们基于现有的实验数据，研究和分析了三种重要的硅酸镓镧族晶体La₃Ga₅SiO₁₄ (LGS)、La₃Ga_5.5Nb_0.5O₁₄ (LGN)、La₃Ga_5.5Ta_0.5O₁₄ (LGT)的综合性能，详细总结了它们在电光调Q开关和中红外光参量振荡以及差频激光输出方面的应用。最后，本文还讨论了今后硅酸镓镧族中红外非线性光学晶体的重点发展方向。

蛋白质折叠问题被称为第二遗传密码，至今未破译；蛋白质序列的天书仍然是“句读之不知，惑之不解”。在最近工作的基础上，我们提出了蛋白质结构的“限域下最低能量结构片段”假说。这一假说指出，蛋白质中存在一些关键的长程强相互作用位点，这些位点相当于标点符号，将蛋白质序列的天书变成可读的句子(多肽片段)。这些片段的天然结构是在这些强长程相互作用位点限域下的能量最低状态。完整的蛋白质结构由这些“限域下最低能量结构片段”拼合而成，而蛋白质整体结构并不一定是全局性的能量最低状态。在蛋白质折叠过程中，局部片段的天然结构倾向性为强长程相互作用的形成提供主要基于焓效应的驱动力，而天然强长程相互作用的形成为局部片段的天然结构提供主要基于熵效应的稳定性。在蛋白质进化早期，可能存在一个“石器时代”，即依附不同界面(比如岩石)的限域作用而稳定的多肽片段先进化出来，后由这些片段逐步进化(包括拼合)而成蛋白质。

近年来，有关生物分子通过液-液相分离机制进行组织定位、功能调控的研究发展迅速。相分离产生的聚集体在众多细胞活动事件中发挥了关键作用。这些聚集体的生物功能是以相分离的物理化学性质为基础的。本文将从相分离聚集体的基本性质、相图、微观结构，相分离的统计热力学、实验和分子模拟研究等方面阐释相分离物理化学机制研究相关进展。对于生物分子相分离的重要功能体系进行了列举和归纳，收集了相分离研究的模式体系，探讨了生物分子相分离的生物功能同物理化学机制之间的关系，总结了生物分子相分离的调控机制和调控分子的设计方法，并对生物分子相分离物理化学机制研究的未来发展方向进行了展望。

金属正离子与甲烷的反应活性有着广泛的研究，但已报道的离子分子反应通常在单次碰撞或低碰撞能条件下发生。本文介绍最近搭建的一个由迁移管与离子漏斗组成的离子分子反应装置，在多次碰撞与可变碰撞能条件下研究离子分子反应。离子源产生的Au⁺在迁移管内与甲烷反应，经漏斗与离子阱收集后由质谱检测。该反应装置的反应气压可达100 Pa，且离子与分子的碰撞能可通过迁移管与离子漏斗间的电势差调节。利用该装置，我们研究了闭壳层Au⁺离子与甲烷的反应，并观测到碳―碳偶联产物AuC₂H₄⁺生成。密度泛函理论计算表明经由Au―CH₂与Au―CH₃物种的两条反应通道均可发生碳―碳偶联反应(Au⁺ + 2CH₄→ AuC₂H₄⁺ + 2H₂)。离子轨迹模拟表明迁移管与漏斗间的电场可提供足够的碰撞能促进碳―碳偶联反应发生。

本文使用扫描隧道显微镜(STM)与密度泛函理论(DFT)技术，研究了1, 5-二异丙基-3-(苯并[b]苯并[4,5]噻吩并[2, 3-d]噻吩-2-基)-6-oxoverdazyl分子(简称B2P分子)与1, 5-二异丙基-3-(苯并[b]苯并[4,5]噻吩并[2, 3-d]噻吩-4-基)-6-oxoverdazyl分子(简称B4P分子)在Au(111)表面的吸附与构象转换行为。B2P分子在Au(111)表面可形成单体、二聚体、三聚体与四聚体结构，无法形成有序组装结构，且在STM图像上可观测到“P”构象与“T”构象两种构象。而对于B4P分子，当覆盖度较低时在Au(111)表面形成二聚体结构，覆盖度较高时则形成有序的组装结构，同样的，B4P分子在STM图像上也可以观测到“P”构象与“T”构象。在+2.0 V的偏压下，B2P与B4P都可以通过针尖诱导发生构象转换。结合STM图像与DFT模拟结果，确认了两种构象的差异源于分子的verdazyl自由基与Au(111)表面的夹角不同。

力致发光是一种力刺激诱导的发光现象。由于其独特的发光方式，使得力致发光材料在结构损伤检测、压力传感、显示和安全标记等方面展现出了巨大的应用价值。目前已报道的力致发光材料大多基于无机材料体系，而有机力致发光材料体系相对较少，并且人们对其发光机理的认识仍不清晰。在本文中，我们发现锰(Ⅱ)配合物[BPP]₂[MnBr₄]具有力致发光特性，并在此基础上设计合成了一系列具有力致发光性质的四卤化锰(Ⅱ)配合物。改变有机阳离子配体或者卤素阴离子可对其光物理性质进行有效调控。固态下，这些锰(Ⅱ)配合物均显示出了较强的光致发光现象，同时表现出了明显的力致发光特性。晶体结构分析表明，分子内/分子间强的C-H…X (X = Br或Cl)相互作用对锰(Ⅱ)配合物的力致发光起到了至关重要的作用，它可在较大程度上降低由分子振动和旋转造成的能量损失。本工作将为力刺激响应型材料体系的拓展提供一定的参考价值。